近年來,隨著電纜線路在城市配電網絡中的使用占比逐年增加,對于電纜上發(fā)生的故障大多數(shù)為永久性故障的情況,無法識別故障類型的傳統(tǒng)自動重合閘存在著局限性。當傳統(tǒng)的自動重合閘重合于永久性故障時,其產生的短路電流會對系統(tǒng)造成二次沖擊,影響電力系統(tǒng)的供電可靠性,同時斷路器連續(xù)兩次切斷短路電流,也會降低斷路器的使用壽命和絕緣能力。針對這一問題,本文進行了以下工作:設計了 一種基于外加高頻探測信號的配電網自適應重合閘裝置,該裝置在故障發(fā)生后經過一段熄弧時間后向故障饋線注入高頻率的探測信號。對采樣到的故障饋線上的暫態(tài)電壓、電流進行加窗FFT分析,通過瞬時性故障和永久性故障時其探測信號基波電阻的差異性來識別故障類型。對自適應重合閘裝中整流電路元件參數(shù)、濾波電容容量、逆變電路元件參數(shù)、LC濾波器、脈沖變壓器進行了設計。使用PSCAD仿真軟件來搭建仿真模型。對包括線路類型、配電變壓器、等效負載等配電線路模型進行了設計。通過一系列仿真分析了不同故障位置、配電線路類型、負荷容量、逆變器投入相角、過渡電阻對探測信號基波電阻的影響。根據這些影響因素,得出最不利條件下瞬時性故障最小值和永久性故障最大值,從而計算出故障判... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三相一次自動重合閘裝置的組成

基于外加高頻探測信號的配電網自適應重合閘研究72基于外加高頻探測信號的配電網自適應重合閘研究自動重合閘作為電力系統(tǒng)繼電保護的重要環(huán)節(jié)之一，對提高電力系統(tǒng)供電可靠性和電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性方面發(fā)揮著巨大的作用。傳統(tǒng)的配電網自動重合閘無法在故障發(fā)生時區(qū)分故障類型，重合于永久性故障時會使得電力系統(tǒng)遭受二次沖擊并降低斷路器絕緣強度，影響供電可靠性。如果在電力線路上安裝能夠區(qū)分故障類型的自適應重合閘，將會極大地提高電力系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性。2.1基本原理本文針對傳統(tǒng)的配電網自動重合閘具有盲目重合的特點，提出了一種基于外加高頻探測信號的配電網自適應重合閘方案，其自適應重合閘裝置的組成如圖2-1的虛線框內所示。圖2-1基于外加高頻探測信號的配電網自適應重合閘Fig.2-1Compositionoftheproposedadaptivereclosingdevicebasedonhighfrequencydetection該自適應重合閘裝置由取電變壓器TV1、信號耦合變壓器TV2、整流電路、濾波電容Cf、高頻逆變電路、逆變?yōu)V波器、輔助開關S、電壓電流采樣電路和測控單元組成。配電線路正常運行時，輔助開關S處于分斷狀態(tài)，自適應重合閘裝置不動作。當其發(fā)生短路故障時，斷路器CB跳閘，延時一段時間等待熄弧后，測控單元控制輔助開關S閉合，該裝置通過TV1從斷路器CB源測取電并整流濾波作為逆變器的電源，然后將逆變器產生的高頻探測信號加入饋線。對采集到的電壓和電流信號進行處理和分析，從而判斷出故障類型。若線路上發(fā)生了永久性故障，則控制輔助開關斷開，并通知斷路器CB閉鎖；若線路上發(fā)生了瞬時性故障，則控制輔助開關斷開，并通知斷路器CB重合。

西安理工大學碩士學位論文82.2理論分析首先從理論上分析瞬時性故障和永久性故障發(fā)生時配電線路上相間探測信號基波電阻的理論表達式，并由此推導出故障判據。由圖2-1可得，當輔助開關S閉合后，配電網瞬時性故障和永久性故障發(fā)生時其探測信號基波電阻的等效電路如圖2-2和圖2-3所示。圖2-2瞬時性故障等效電路圖Fig.2-2Equivalentcircuitdiagramoftemporaryfault其中，Rl、Xl分別為配電線路上發(fā)生瞬時性故障時其等效電阻、電抗；XT為配電變壓器漏抗；Rload、Xload分別為配電線路所帶負載的等效電阻、電抗。Rl1、Xl1、Rl2、Xl2分別為永久性故障發(fā)生時故障點前后的配電線路等效電阻、電抗；XT1、XT2分別為永久性故障發(fā)生時故障點前后配電變壓器漏抗；Rload1、Xload1、Rload2、Xload2分別為永久性故障發(fā)生時故障點前后配電線路所帶負載的等效電阻、電抗；Rf為永久性故障發(fā)生時的過渡電阻。圖2-3永久性故障等效電路圖Fig.2-3Equivalentcircuitdiagramofpermanentfault為了對故障發(fā)生時的探測信號基波電阻進行分析，可以將圖2-1簡化為一個無源一端口系統(tǒng)如圖2-4所示，通過控制IGBT的開斷對其施加激勵電壓du(t)，基于du(t)和響應電流di(t)在頻域內的線性關系可以獲得其在基波頻率下的等效電阻[41]。


本文編號：2905797